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Articolo metodologico

Saggio di discriminazione della popolazione sul lato del cancro: un metodo per isolare le cellule staminali tumorali utilizzando il saggio di efflusso del colorante Hoechst

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30 aprile 2023

In questo articolo

Abstract

Fonte: Gilormini, M. et al. Isolamento e caratterizzazione di una sottopopolazione di carcinoma a cellule squamose della testa e del collo con caratteristiche di cellule staminali. J. Vis. Exp. (2016)

In questo video, descriviamo l'isolamento di una sottopopolazione di cellule staminali tumorali da linee cellulari di carcinoma squamoso della testa e del collo utilizzando un selezionatore di cellule attivato dalla fluorescenza o FACS. La popolazione laterale isolata di cellule può essere utilizzata per ulteriori analisi a valle.

Protocollo

1. Selezione di una popolazione laterale (SP) mediante il saggio di efflusso colorante di Hoechst

  1. Colorazione di 50 milioni di cellule con il colorante Hoechst 33342
    1. Preparare due provette sterili da 15 ml con fondo conico: una provetta etichettata "Hoechst" e l'altra etichettata "Hoechst e Verapamil". Preparare 10 mL di soluzione 5 mM di Verapamil cloridrato in acqua sterile. Preparare il terreno di coltura (CM) per le cellule staminali.
      1. Per preparare la CM per la CSC (CM-CSC), combinare quanto segue: Terreno Eagle modificato di Dulbecco (DMEM): F12 (1:3, v:v), 5% di siero fetale di vitello (FCS), 0,04 mg/L di idrocortisone, 100 U/mL di penicillina, 0,1 g/L di streptomicina e 20 μg/L di fattore di crescita epidermico (EGFR).
    2. Sotto una cappa a flusso laminare, tripsinizzare le cellule. Rimuovere il terreno, lavare con soluzione fisiologica tamponata con fosfato sterile (PBS) e aggiungere 1 mL di tripsina-EDTA (0,5 g/L) per un matraccio da 75 cm². Incubare 3 minuti a 37 °C. Arrestare la reazione aggiungendo un terreno di coltura utilizzato per la linea cellulare parentale. Conta il numero di celle utilizzando un contatore di celle.
      1. Per preparare il CM per la linea cellulare parentale (CM-P), integrare il DMEM con FCS al 10%, 0,4 mg/L di idrocortisone, 100 U/mL di penicillina e 0,1 g/L di streptomicina).
    3. Diluire la sospensione cellulare ottenuta al punto 1.1.2 per ottenere 10-7 cellule/mL in CM-P. Scissione della sospensione cellulare nelle due provette preparate: mettere 100 μL (106 cellule) nella provetta "Hoechst e Verapamil" e 4 mL (4 x 107 cellule) nella provetta "Hoechst".
    4. Nel campione "Hoechst e Verapamil", aggiungere 10 μl di soluzione di Verapamil cloridrato da 5 mM (concentrazione finale: 0,5 mM) e mescolare delicatamente. Aggiungere 5 μL di soluzione Hoechst da 1 g/L (concentrazione finale: 0,1 g/L). Nel campione "Hoechst", aggiungere 5 μl di soluzione Hoechst da 1 g/L per 106 celle (200 μl totali). D'ora in poi, mantenere i campioni protetti dall'esposizione diretta alla luce utilizzando un foglio di alluminio.
    5. Incubare tutte le provette a bagnomaria a 37 °C per 1 ora e 30 minuti. Mescolare delicatamente ogni 15 minuti per evitare che le cellule si depositino.
    6. Centrifugare le provette a 250 x g per 5 minuti a 4 °C. Rimuovere il surnatante e risospendere ogni pellet con 2 mL di 1x PBS.
    7. Centrifugare le provette a 250 x g per 5 min a 4 °C. Rimuovere il surnatante. Risospendere il pellet "Hoechst e Verapamil" in 500 μL di ioduro di propidio (PI) 5 mg/L diluito in tampone PBS e il pellet "Hoechst" in 4 mL di 5 mg/L di PI diluito in tampone PBS.
    8. Trasferire le soluzioni del campione attraverso un filtro cellulare da 70 μm per rimuovere gli aggregati e raccogliere singole cellule in provette per l'assorbimento del campione sul citometro a flusso. Conservare i campioni sul ghiaccio e proteggerli dall'esposizione diretta alla luce utilizzando un foglio di alluminio.

2. Isolamento della popolazione laterale escluso il colorante Hoechst mediante selezione cellulare

  1. Eseguire la separazione delle cellule negative di Hoechst su un selezionatore di citometria a flusso con i seguenti parametri: laser UV (355 nm), due rivelatori sul percorso del laser UV con filtri Hoechst blu (450/50 BP) e Hoechst rosso (610/20 BP) e due collettori.
    1. Innanzitutto, analizzare il campione "Hoechst" che funge da controllo positivo per la colorazione e l'impostazione del citometro a flusso.
    2. Utilizzando il software del citometro, nella finestra "Foglio di lavoro globale", fare clic su "Dot Plot" (quinta immagine in alto a destra) e creare un grafico sul foglio di lavoro globale. In ordinata, con un clic destro, selezionare FSC-A (scatter in avanti) e in ascissa, SSC-A (scatter laterale) (Figura 1A). Allo stesso modo, creare un dot plot SSC-W rispetto a SCC-H. In questo secondo dot plot, per creare una regione P1, fare clic su "Polygon gate" (quattordicesima immagine in alto a destra) (Figura 1B).
      nota: La regione P1 comprenderà singole cellule e discriminerà i doppietti.
    3. Facoltativo: escludere le celle PI positive creando un FSC-A rispetto a PI gated su P1. In questo dot plot, selezionare la popolazione PI negativa (P2) per escludere le cellule morte PI positive.
    4. Utilizzando il software del citometro, nella finestra "Foglio di lavoro globale", fare clic su "Dot Plot" e creare un grafico sul foglio di lavoro globale. Sull'ordinata, con un clic destro, selezionare il blu Hoechst-A e in ascissa, il rosso Hoechst-A. Con un clic destro sulla popolazione, selezionare "Mostra popolazione" e P1. In questo dot plot, creare una regione (P2) per selezionare le celle negative della popolazione laterale del colorante di Hoechst (SP) che appaiono come un braccio laterale a sinistra della popolazione principale di celle (Figura 1C).
  2. Analizza il campione "Hoechst" e raccogli 10.000 eventi. Per assicurarsi che il gate P2, che rappresenta la popolazione SP, sia ben posizionato, analizzare il campione "Hoechst e Verapamil" (10.000 eventi) per osservare la scomparsa della popolazione SP (Figura 1D).
  3. Raccogliere le cellule negative del colorante SP Hoechst in una provetta da 15 mL contenente 1 mL di CM-CSC preparata al punto 1.1.1.
  4. Al termine della selezione cellulare, centrifugare la sospensione cellulare a 250 x g per 5 minuti, rimuovere il surnatante e risospendere il pellet con 1 mL di CM-CSC. Contare il numero di cellule ordinate utilizzando un contatore di cellule e trasferire un numero appropriato di cellule in un pallone di coltura (vedere la Tabella 1). Aggiungere CM-CSC e incubare a 37 °C e 5% di CO2 atmosfera.
  5. Mantenere le cellule in coltura nelle stesse condizioni per un massimo di due passaggi fino a raggiungere un minimo di 5 x 107 cellule.

Tabella 1: Tipo di matraccio di coltura da utilizzare in base al numero di cellule selezionate. Vengono forniti i dettagli delle dimensioni del pallone di coltura per un numero approssimativo di cellule selezionate. Vengono forniti anche il volume di tripsina e il volume del terreno necessari per il tipo di matraccio di coltura.

Numero di celle ordinateTipo di fiaschetta di colturaVolume di tripsina (mL)Volume del terreno di coltura (mL)
10.000-200.0001 pozzetto di una piastra a 6 pozzetti o di una capsula di Petri da 3,5 cm0,5numero arabo
200.000-1.000.0001 pallone di coltura T2514
>1.000.0001 pallone di coltura T75numero arabo10

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Risultati

figure-results-1
Figura 1: Isolamento di una popolazione laterale escludendo il colorante Hoechst.(A) Dot plot FSC-A e SSC-A. (B) Grafico a punti SSC-W e SSC-H. (C, D) Grafico a punti di Hoechst Red-A contro Hoechst Blue-A utilizzando il tubo "Hoechst" (C) o con il tubo "Hoechst e Verapamil" (D).

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Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Siero Fetale di Vitello GoldGE SanitàA15-151
Idrocortisone solubile in acquaSigma-AldrichH0396-100MG
Penicillina/Streptomicina 100xDominique DutscherL0022-100
DMEMGibcoCodice 61965-026
Mix di noci F12 (1x) + GlutaMAX-IGibcoCodice 31765-027
FEGPromegaG5021La soluzione deve essere preparata
appena prima dell'uso perché è molto
instabile
eparinaTecnologie StemcellTM7980
Supplemento B-27 (50x), meno
retinolo
GibcoCodice 12587-010
Penicillina/Streptomicina 100xDominique DutscherL0022-100
DMEMGibcoCodice 61965-026
Supplemento B-27 (50x), meno
retinolo
GibcoCodice 12587-010
Hoechst 33342Sigma-AldrichCodice: 14533Corrosiva, tossicità acuta (orale,
per via cutanea, per inalazione) categoria 4
Verapamil cloridratoSigma-AldrichV-4629Tossicità acuta (orale, cutanea,
per inalazione) categoria 3
Ioduro di PropidioSigma-AldrichP4170Tossicità acuta (orale, cutanea,
per inalazione) categoria 4
Linea cellulare SQ20BDono del John Little's
Laboratorio
-
Linea cellulare FaDuATCCHTB-43
BD FACSDiva software v8.0.1BD Bioscienze-

Tag

Analizzatore cellulare a fluorescenza FACStrasportatori ABCcontrollo con verapamilcolorazione con ioduro di propidioanalisi tramite citometria a flussoprotocollo di sorting cellularecarcinoma della testa e del collo